污水處理中低壓鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)考慮

全康環(huán)保:曝氣為凈化過(guò)程提供了可用的氧氣。這使得有氧微生物（在行業(yè)中稱為“臭蟲”）的水平高得多，可以比自然發(fā)生的更快地從水中去除廢物。攪拌是在水中的攪拌過(guò)程，可以使需要處理的材料保持懸浮狀態(tài)，并更好地供臭蟲使用，以便它們可以利用它并將其從水流中去除..

廢水處理 (WWT) 系統(tǒng)的基本功能是加速凈化水的自然過(guò)程。在WWT中，低壓鼓風(fēng)機(jī)用于幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的兩個(gè)關(guān)鍵目的：曝氣和攪拌。

曝氣為凈化過(guò)程提供了可用的氧氣。這使得有氧微生物（在行業(yè)中稱為“臭蟲”）的水平高得多，可以比自然發(fā)生的更快地從水中去除廢物。攪拌是在水中的攪拌過(guò)程，可以使需要處理的材料保持懸浮狀態(tài)，并更好地供臭蟲使用，以便它們可以利用它并將其從水流中去除。

下面我們概述了低壓鼓風(fēng)機(jī)在工業(yè)和市政污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用.

01 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)

用于廢水處理的鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的成功設(shè)計(jì)取決于以下幾個(gè)考量因素：

流量（SCFM）和壓力（PSI）

現(xiàn)場(chǎng)條件（環(huán)境壓力、操作環(huán)境溫度、可用空間、室內(nèi)或室外、氣候等）

量程比（實(shí)時(shí)流量和最大流量之間的變化）

冗余要求（由于WWT過(guò)程的關(guān)鍵性質(zhì)）

成本（初始資本投資和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本）

讓我們來(lái)看看這些類別中的每一個(gè)。

02 流量和壓力

流量是處理過(guò)程中使用的蟲子對(duì)氧氣的需求的函數(shù)。WWT 實(shí)際上涉及兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程都需要氧氣：

生物有機(jī)材料的代謝，例如市政污水處理廠中的生物、廢物、食品和飲料加工中的食物顆粒、造紙廠中的木材或紡織廠中的纖維廢物+蟲子+O2=CO2+NH3+產(chǎn)生更多不好的能量.

去除廢物中產(chǎn)生的氨，也由上述步驟 1 產(chǎn)生:NH3+Bugs+O2=H2O+NO3+產(chǎn)生更多的能量

采集廢水樣本并計(jì)算生物需氧量和氨水平有助于技術(shù)人員確定系統(tǒng)的空氣需求。請(qǐng)注意，這是一個(gè)隨環(huán)境溫度變化的質(zhì)量流量，因?yàn)闇囟容^高的空氣中的氧氣較少。

了解鼓風(fēng)機(jī)不像空氣壓縮機(jī)那樣產(chǎn)生壓力很重要。鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生流動(dòng)。鼓風(fēng)機(jī)的額定壓力（例如 15psi）實(shí)際上是鼓風(fēng)機(jī)可以克服的最大背壓的額定值。更強(qiáng)大的電機(jī)和更高效的空氣移動(dòng)技術(shù)使鼓風(fēng)機(jī)能夠克服更大的壓力。

使用羅茨鼓風(fēng)機(jī)，低壓空氣的壓力范圍可降至 1 個(gè)大氣壓以下。對(duì)于使用類似于螺桿壓縮機(jī)技術(shù)的螺桿鼓風(fēng)機(jī)，壓力范圍可擴(kuò)展至22PSI。應(yīng)用于更深WWT系統(tǒng)的低壓螺桿壓縮機(jī)可以達(dá)到高達(dá)58PSI的壓力。

03 場(chǎng)地條件

操作條件會(huì)顯著影響鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)的選擇。需要考慮的關(guān)鍵因素包括：

溫度

環(huán)境壓力

室內(nèi)或室外位置

季節(jié)性/氣候變化

可用面積

現(xiàn)場(chǎng)污染物（灰塵、甲烷、硫化氫或其他有害氣體）

04 駁回

在WWT中，氧氣需求很少處于穩(wěn)定狀態(tài)。為了獲得最佳效率，鼓風(fēng)機(jī)必須能夠在任何給定時(shí)間輸送所需的任何空氣量。調(diào)節(jié)比是鼓風(fēng)機(jī)將氣流減少到低于最大容量以滿足需求并根據(jù)需要再次增加的能力。典型來(lái)說(shuō)，溶氧2（DO）傳感器浸沒(méi)在處理槽，和讀數(shù)送入鼓風(fēng)機(jī)本身或集中式工廠級(jí)系統(tǒng)恢復(fù)到一個(gè)控制系統(tǒng)。根據(jù)DO讀數(shù)，鼓風(fēng)機(jī)調(diào)整流量以匹配需求。

典型的WWT工廠中使用的細(xì)氣泡曝氣鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)可以占該設(shè)施整個(gè)能源使用量的70%。因此，根據(jù)需求匹配氣流將推動(dòng)節(jié)能。帶有變速驅(qū)動(dòng)器 (VSD) 的鼓風(fēng)機(jī)可以自動(dòng)調(diào)整其輸出以滿足需求。在具有多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)中，另一種方法是根據(jù)需求的變化簡(jiǎn)單地打開(kāi)或關(guān)閉單個(gè)鼓風(fēng)機(jī)。

資本成本較低的舊技術(shù)（例如羅茨鼓風(fēng)機(jī)）通常缺乏更復(fù)雜技術(shù)（例如螺桿鼓風(fēng)機(jī)）的能源效率。但螺桿機(jī)的額外資本成本以較低的能源成本回報(bào)，有時(shí)在幾個(gè)月內(nèi)。更重要的是，隨著運(yùn)營(yíng)商尋求在不擴(kuò)大占地面積的情況下擴(kuò)大容量，WWT儲(chǔ)罐深度不斷增加，螺桿鼓風(fēng)機(jī)和低壓螺桿壓縮機(jī)可以提供更大的O2傳輸和更大的節(jié)能。

05 冗余

WWT中的曝氣水平通常比自然發(fā)生的曝氣水平高5到7倍。如果一個(gè)系統(tǒng)突然沒(méi)有那么高的氧氣含量，蟲子會(huì)很快開(kāi)始死亡。WWT系統(tǒng)可能需要數(shù)天或數(shù)周才能達(dá)到平衡，因此系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商不能承擔(dān)這種風(fēng)險(xiǎn)。因此，WWT系統(tǒng)通常有多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，以提供一定程度的冗余，以便在鼓風(fēng)機(jī)需要維護(hù)或維修的情況下繼續(xù)處理。

系統(tǒng)通常會(huì)設(shè)置成最大流量，并保留一臺(tái)機(jī)器，因此總是考慮到冗余。有時(shí)鼓風(fēng)機(jī)連接到不同的能源，因此如果一個(gè)系統(tǒng)斷電，另一個(gè)系統(tǒng)可能仍然有電。一些運(yùn)營(yíng)商采用負(fù)載平衡策略，使用控制器或在主要/次要/冗余角色之間手動(dòng)切換。

這有助于確保每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行小時(shí)數(shù)、維護(hù)和生命周期相同。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（例如采用蜂窩連接的阿特拉斯?科普柯的SMARTLINK系統(tǒng)）可讓系統(tǒng)操作員隨時(shí)隨地了解鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

06 費(fèi)用

通常，系統(tǒng)更換需要單獨(dú)、按順序脫機(jī)，并使用備用鼓風(fēng)機(jī)，以最大限度地降低技術(shù)敏感過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)。然而，通過(guò)用現(xiàn)代變速驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺桿鼓風(fēng)機(jī)取代傳統(tǒng)的曝氣工藝葉輪鼓風(fēng)機(jī)，工廠可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、不間斷的運(yùn)行，減少維護(hù)計(jì)劃，最多可節(jié)省30%的能源成本――此外，還有通過(guò)優(yōu)化進(jìn)一步節(jié)省能源的潛力控制系統(tǒng)。

以蘇格蘭水務(wù)公司的Nigg污水處理廠為例。工廠原來(lái)的19臺(tái)四種尺寸的鼓風(fēng)機(jī)減少到17臺(tái)類似尺寸的阿特拉斯?科普柯ZSVSD螺桿鼓風(fēng)機(jī)。它包含了11臺(tái)ZS30機(jī)器和6臺(tái)ZS160裝置，所有這些裝置都具有內(nèi)置逆變器驅(qū)動(dòng)器和阿特拉斯?科普柯Mk5控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可在各種條件下最大限度地提高性能。

鼓風(fēng)機(jī)單元數(shù)量的減少使每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的容量和廣泛的調(diào)節(jié)功能成為可能，以滿足工藝需求。ZS機(jī)器可以在顯著降低的負(fù)載下運(yùn)行，同時(shí)提供與之前19臺(tái)設(shè)備相同或更大的空氣量。

截至目前，該網(wǎng)站報(bào)告稱，曝氣可節(jié)省約25%的能源，并有可能通過(guò)DO（溶解氧）控制過(guò)程優(yōu)化進(jìn)一步節(jié)省能源。ZSVSD螺桿鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)能力和卓越的內(nèi)部空氣壓縮使這成為可能。

07 WWT中的鼓風(fēng)機(jī)其它應(yīng)用

WWT 系統(tǒng)中鼓風(fēng)機(jī)的其他應(yīng)用包括：

過(guò)濾器反沖洗（水處理中常見(jiàn)）

膜沖刷（膜促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng)，空氣/氣泡清除表面以免膜堵塞）

生物噴射（用于處理石油、天然氣和化工廠中的廢物）

過(guò)程氧化（需要O2來(lái)分解非生物廢物的工業(yè)過(guò)程）